精密恒温槽技术性能的测试方法

　　在检定温度计、标准电池、标准电阻和其它测试工作中,要使用精密恒温槽,它的技术性能直接关系到检测结果的准确性,因此对恒温槽的测试十分必要。恒温槽的技术性能不仅指它的温度指示精度,还包括槽体温场的温度波动度与温度分布均匀性,对于精密恒温槽,这两项参数精度要求很高,因此如何准确测试它,设计好的测试方法是很关健的。

   本文以我所电磁室使用的R3-4型精密恒温油槽为例,来分析恒温槽技术性能的测试方法。R3-4型恒温油槽是长方体形状,其技术指标为:温度调节范围15℃~25℃,温场均匀性0_·01℃,温场温度波动度±0_·005℃,是一种高精度的恒温油槽。

　　因不具备标准铂电阻温度计测试条件,而标准水银温度计插入深度不够(油槽深为20cm),且不易定位,故考虑采用精密铂电阻温度计、电阻温度计转换开关和热电阻测试仪成套测试该恒温油槽,由于温度波动度是同一支铂电阻温度计测量多次,取最大值与最小值之差的二分之一,温场均匀性由两支铂电阻温度计在对角点上互换4次,最后取差值平均值的最大值,因此在测试过程中精密铂电阻温度计、热电阻测试仪和电阻温度计转换开关本身的误差已被抵消,整套测试设备的不确定度主要来源于精密铂电阻温度计和热电阻测试仪的短期稳定性。

　　本次测试所用的热电阻测试仪为上海华易公司生产的HY2003型6位半数显热电偶、热电阻测试仪,精度高,在实验室内预热2h后,以15min为短期时间限, 0_·01级电阻箱为源,在0Ω、100Ω两个阻值上测得其短期稳定性为0_·0002Ω,仍以15min为短期时间限,将精密铂电阻温度计置于水三相点瓶中,接上热电阻测试仪测得其电阻值变化为0_·0005Ω,相当于0_·001℃,因此用精密铂电阻温度计接热电阻测试仪来测试R3-4型恒温油槽,完全满足有关测试设备的技术要求。

　　测试前先确定工作区域(如图1),其中A、B、C、D、E、F、G、H八点距槽边缘的距离分别为相应边长的1/10。

　　将油槽控制温度置于20℃,恒温8h,把测试用铂电阻温度计L置于工作区域的几何中心点,接上转换开关和热电阻测试仪,然后在15min时间内,以1min/次的间隔读取热电阻温度计阻值,具体数值如表1。

　　其中最大值为20_·003℃,最小值为19_·999℃则温场温度波动度为±(20_·003-19_·999)℃/2=±0_·002℃。

　　温场均匀性是指工作区域内任意两点间的温差的最大值,按图1所示位置测试AB、CD、EF、GH、AF、CH两点的温差Δ_tAB、Δ_tCD、Δ_tEF、Δ_tGH、Δ_tAF、Δ_tCH,其最大值则为温场温度分布均匀性。